DE2127453A1

DE2127453A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE2127453A1
Application number: DE19712127453
Authority: DE
Inventors: Gerald Stuart Morris Didcot Berkshire; Andrews Anthony Walter Hythe Southampton Hants; Ball (Großbritannien)
Original assignee: Esso Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1970-06-05
Filing date: 1971-06-03
Publication date: 1971-12-16
Also published as: NL176294B; FR2095929A5; DE2127453C2; NL176294C; NL7107705A

Description

Esso Research and (British 27 316/Γ0 - prio 5.6.70

und 8.7.70 Engineering Company British I5 261/71 - prio 17.5.7I

8242) Linden, N.J., V.St.A.

^r 2. JUNi 1971

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung ein as verbrennungsMotors

Die Erfin.'Uiig bcrzj^c sich auf die Steuerung von Verbrennungsmotoren und insbesondere auf die Steuerung der erwünschten maximalen Geschwint? xgke it.

Bei bestimmten Lastfallen wird die Geschwindigkeit eines Verbrennungsmotors im wesentlichen durch die Menge des in der oder den Verbrennungskammern bzw.- zylindern verbrannten Brennstoff/Luft-Gemisches bestimmt. Die Menge dieses Gemisches wird normalerweise von der Bedienungsperson gesteuert, jedoch gibt es gewisse Fälle, in denen eine derartige Steuerung das dem Zylinder oder der Verbrennungskammer zugeführte Gemisch nicht vollständig oder überhaupt nicht regelt. In diesen Fällen, für die im folgenden Beispiele angegeben werden, kann sich die Geschwindigkeit der Maschine so erhöhen, daß es zu Beschädigungen und/oder zu Jnglücksfallen kommt.

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Die genannten Fälle treten im allgemeinen, wenn auch nicht ausschließlich dann auf, wenn das Verbrennunjsmaterial aus einer Quelle in die Zylinder oder Verbrennungskammern gelangt, die von dem üblichen Brennstoffzufuhrsystem verschieden ist. Arbeitet also eine Verbrennungsmaschire in einer chemischen Fabrik oder einer Erdölraffinerie, so werden alle brennbaren Gase oder Dämpfe aus der Umgebung, die sich im Masehinenbe- ^ reich konzentrieren, in die Luftzufuhr der Maschine mit eingesogen, d.h. der Brennstoffanteil im Brennstoff/Luft-Gemisch tfird erhöht und die Maschine beschleunigt. Abgesehen von der

Gefahr einer Beschädigung der Maschine in Folge überhöhter Geschwindigkeit besteht die Möglichkeit, daß r»ie Flamme im Zylinder oder der Verbrennungskammer durch die Lufteintrittseinrichtung zurückschlägt und das Gas oder den Dampf entzündet, was zu einer Explosion führen kann.

Andere Beispiele für Fälle, in denen die übliche Geschwindigkeitssteuerung eines Verbrennungsmotors unwirksam werden kann sind folgende:

Beim Betrieb von großen Schiffsdieselmotoren können brennbare Gase oder Dämpfe durch das Ventilationssystem in den Maschinenraum gesogen werden oder bei kleineren Schiffsdieseln kann aus einem Gaszylinder austretendes Gas sich in den Bilgen sammeln.

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Bei Tankfahrzeugen, welche brennbares Material transportieren, kann der Fall in Folge eines Unfalles oder in Folge Umstürzens eintreten.

Bei Fehlern in einem Geschwindigkeitsregler, beispielsweise bei einem Gestängebruch.

Bei überhitzten und/oder überdrehten Maschinen, bei denen das gesammelte öl oder Dampf von diesem in die Maschine eintritt.

Bei Maschinen mit ölgefüllten Luftfiltern, bei denen diese überfüllt und/oder überhitzt werden.

Der Fachmann kennt weitere Beispiele für Fälle, bei denen die normale Geschwindigkeitssteuerung eines Verbrennungsmotors verhältnismäßig unwirksam wird.

Die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten bei der Geschwindigkeitssteuerung treten insbesondere bei Maschinen mit Verdichtungszündung auf, jedoch sind sie auch bei anderen Arten von Verbrennungsmotoren, beispielsweise Gasturbinen oder OttoifMotoren vorhanden.

Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors dadurch be-

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seitigt, daß die Strömungsgeschwindigkeit der zugeführten - Luft bzw. des zugeführten Luft/Brennstoff-Gemisches ermittelt und der Zustrom automatisch unterbrochen wird, wenn die Strömungsgeschwindigkeit mindestens gleich einem vorbestimmten Wert ist.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einem Leitungsteil, der mindestens einen Teil der Zufuhrleitung für die Luft oder das Luft/Brennst off -Gern i so. h bildet, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Leitungsteil eine auf die Strömungsgeschwindigkeit der durch ihn hindurchtretenden Luft bzw. des durch ihn hindurchtretenden Luft/Brennsloff-Gemisches ansprechende Einrichtung zur Sperrung der Zufuhrleitung bei Erreichen eines vorbestimmten Wertes der Strömungsgeschwindigkeit aufweist.

Die Einrichtung kann ein bewegbares Ventilteil enthalten, welches in eine Stellung bewegbar ist, in der es den Leitungsteil im wesentlichen absperrt und also die Luft- bzw. die Gemischzufuhr zur Maschine verhindert, und das Ventilteil kann unter Federdruck stehen, durch das es aus der sperrenden Stellung gedrückt wird.

Das Ventilteil kann zur Bewegung In die Sperrstellung in Abhängigkeit von einem Signal betätigt werden, welches beispiels-

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weise von einem Staudruckmesser oder einem Staurohr kommt.

In einer anderen Ausgestaltung kann das bewegbar- be·*--stigte Ventilteil in der Bahn der Luft oder des Luft/Brsnnstoff-Gemisches angeordnet sein, so daß dessen Strömungsgeschwindigkeit sich unmittelbar auf das Ventilteil auswirkt und die Bewegung in die Schließstellung hervorrufe.

Das Ventilteil kann aus einer schwenkbar am Leitungsteil befestigten Klappe bestehen, die in dtü Luft- oder Gemischstrom

geschwenkt werden kann, oder es kann die Form einer Platte oder eines Kolbens haben, der parallel zur Richtung des Luftstroms oder des Gemischstroms durch das Leitungsteil bewegbar ist.

Um das Ventilteil in der Sperrstellung zu halten, wenn es diese erreicht hat, kann eine Riegeleinrichtung vorgesehen werden, die beispielsweise eine mechanische und/oder magnetische Anordnung zur Festlegung der Stellung des Ventilteils aufweisen kann. Diese Riegeleinrichtung stellt sicher, daß die Maschine gestoppt wird, wenn die gewünschte Maximalgeschwindigkeit überschritten wird. Ohne eine derartige Riegeleinrichtung kann die Maschine bis zur Maximalgeschwindigkeit oder höher beschleunigen, abbremsen, wenn die Luftzufuhr durch das Ventilteil unterbrochen

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wird, und wieder beschleunigen, wenn durch die verringerte Strömungsgeschwindigkeit der Luft der Federdruck das Ventilceil aus der Sperrstellung heraus bewegt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,bei dem das Ventilteil die Form einer Platte oder eines Kolbens hat, welcher parallel zur Strömungsrichtung durch den Leitungsteil bewegbar ist, kann auf eine Riegeleinrichtung verzichtet werden. Statt dessen wird das Ventilteil normalerweise in eine Lage zwischen zwei Ventilsitzen gedrückt, wodurch dann, wenn die Strömungsgeschwindigkeit durch das Leitungsteil mindestens gleich dem vorbestimmten Wert ist, das Ventilteil in Richtung der Strömung bewegt wird, bis es auf den entsprechenden Ventilsitz trifft, wodurch die Strömung durch den Leitungsteil im wesentlichen unterbrochen wird und wodurch bei einem Rückfluß im Leitungsteil in Folge Rückstoßes der Maschine beim Kompressionshub das Ventilteil von diesem Ventilsitz abgehoben und in Berührung mit demjenigen Ventilsitz gebracht wird, der bezogen auf die Strömungsrichtung hinten liegt, so daß der Rückfluß gesperrt wird. Auf diese Weise wird jede Neigung zu einem Umkehrbetrieb der Maschine unterdrückt.

Man kann außerdem eine Quelle für inertes oder nichtbrennbares Gas oder entsprechenden Dampf vorsehen, die ein üblicherweise

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geschlossenes Ventil hat, welches sich entweder öffnet wenn der Strömungsvi-" unterbrochen wird (beispielsweise durch die Bewegung ties V**nf ^;3 teils) oder wenn der Druck in der Zufuhrleiturs unter einen vorbestimmten Wert absinkt, so daß Gas oder DampT durch ias übl-icherweise geschlossene Ventil in die Zufuhrleitung gelangen kann. Das Gas oder der Dampf kann zur Verringerung der Brand- oder Explosionsgefahr dienen und/oder Beschädigungen der Zufuhrleitung verhindern, die bei p^: lr»Ken Drücken in dieser auftreten können, insbesondere bei gießen Maschinen, wo die Zufuhrleitung aus Plattenmaterial hergestellt ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann lösbar an der Zuführleitung fU:* die Luft bzw. das Luft/Brennstoff-Gemisch befestigt sein, so daß beispielsweise bei mit Dieselmotoren getriebenen Luftkompressoren, welche normalerweise in störungsfreier Umgebung arbeiten, ein sicherer Betrieb auch in gefährdeter Umgebung erreicht werden kann, ln-dem man die Vorrichtung auf die Zufuhrleitungen setzt. Es ist auch möglich, die Vorrich: tung als einen Teil des Zufuhrsystems für die Luft bzw. das Luft/Brennstoff-Gemisch auszubilden.

Einige Maschinen sind in Maschinenräumen untergebracht, bei denen kein ausreichender Platz für eine zufriedenstellende oder zweckmäßige Anordnung des einen Teil des Lufteinlasses

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bildenden Leitungsteil ist, welcher das Ventil und den Ventilsitz enthält. Dies ergibt sich besonders dann, wenn eine Vorrichtung gemäß der Erfindung an einer bereits In ihrem Maschinenraum aufgestellten Maschine befestigt werden soll. Um auch bei dieser Lage eine Anwendung der Erfindung ^r-u ermöglichen, können das durch Federdruck geöffnete Ventil und der Ventilsitz am Eingang der Zufuhrleitung der Maschine ange- ^ ordnet werden.

Bei Dieselmotoren und anderen Verbrera längsmotoren, wird die in die Maschine gelangende Luft durch ein Luftfilter am Eingang der Zufuhrleitung befördert, um feste Teilchen zu entfernen, welche zu Schleifspuren in den sich gegeneinander bewegenden Teilen der Maschine führen würden. Solche Luftreiniger oder Luftfilter sind teilweise auch bei industriellen Gasturbinen vorgesehen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung für die Anwendung bei beschränktem Raum wird die An-" Ordnung von Ventil- und Ventilsitz entweder (1) im Luftreiniger oder Luftfilter angeordnet und vorzugsweise lösbar im bezogen auf die Strömungsrichtung oberen Ende des Zuleitungsrohres befestigt oder (2) das Ventil und der Sitz werden vorzugsweise lösbar am Luftreiniger oder Luftfilter in der-jenigen Bahn befestigt, welche die in die Maschine eingeführte Luft durchströmen muß.

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Steht in einem vorhandenen Luftfilter ein ausreichender Platz f*ir die das Ventil und den Sitz enthaltende Vorrichtung zur Vöi. f üfsung, so kann es zweckmäßig sein, die unter (1) beschriebene Anordnung zu wählen, während bei nicht ausreichendem Platz die Anordnung (2) benutzt werden und das vorhandene Luftfilter durch ein Luftfilter mit eingebautem Ventil und Ventilsitz ersetzt werden kann. Das ersetzte Filter braucht nicht größer zu sein als das zu ersetzende Filter, wird jedoch "innen oder außen zur Aufnahme von Ventil und Ventilsitz ar^epaßt. Eine weitere Möglichkeit zur Anordnung des Ventils und des Ventilsitzes besteht darin, diese zu einer Einheit zusammen zu fassen, welche lösbar an einer äußeren öffnung des Luftfilters oder Luftreinigers angebracht werden kann, welche den einzigen Eingang zum Luftreiniger und dem Luftzufuhrsyscem der Maschine bildet.

Die Erfindung bezieht sich sowohl auf mit derartigen Vorrichtungen versehene Zufuhrsystemen für Luft und Luft/Brennstoff-Gemische als auch auf Maschinen, die mit derartigen Systemen versehen sind.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der AusfUhrungsbeispiele zeigenden Figuren näher erläutert.

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Figur IA zeigt eine Blockdarstellung einer erfindungsgemäßen Maschine.

Figur 1 zeigt einen Teil f»'mes erfindungsgemäßen Luftzufuhrsystems f^{ii" einen Dieselmotor.

Figur 2 zeigt eine Abwandlung des Teils gemäß Figur 1.

Figuren

3 und 4 z'jig°n eine andere Art eines Teils gemäß Figur 2 jeweils in geöffneter und geschlossener Stellung des Ventilteils.

Figur 5 2f-^:c·"· einen Querschnitt durch ein weiter abgewandeltes Teil entsprechend Figur 1. Figur 6 zeigt sch^matisch eiron Querschnitt durch einen typischen j_iuftfliter für einen Dieselmotor, der

g^mäß der Erfindung abgewandelt ist. Figur 7 zeigt die Außenansicht eines Luftfilters für

einen Dieselmotor.
Figur 8 zeigt den erfindungsgemäß-abgewandelten Luftfilter

gemäß Figur 7·
Figur 9 zeigt den Luftfilter gemäß Figur 7 mit einer Anordnung gemäß Figur 5 statt der Anordnung gemäß Figur 8.

Figur IA zeigt eine Luft ansaugende Maschine, etwa einen Dieselmotor oder eine Gasturbine, mit einem Lufteintritt 1, der einen Luftreiniger und/oder Dämpfer enthält, einer Leistung erzeugenden, Luft und Brennstoff verbrauchenden Einheit 2 und

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einem Austrittsrohr 3 für die Abgase, welches einen Dämpfer (nicht gezeigt) enthalten kann.

In Figur 1 ist das Rohr 10 das bezogen auf die Strömungsrichtung hinter dem Luftreiniger (nicht gezeigt) und vor der Maschine 2 und/oder der Maschinenzufuhrleitung (nicht gezeigt) liegende Lufteintrittsrohr. Das Roh.? 10 ist durch eine Ventilkammer 11, in der ein Ventilteil 12 bewegbar befestigt ist, in einen oberen und einen unteren <:ei\ unteri eilt. Das Ventilteil 12 ist an einem Ende einer Tragstange I3 befestigt, deren anderes Ende einen Bereich 14 mit vergrößertem Durchmesser hat. Diese Tragstange I3 wird von einem Halterobr I5 aufgenommen, dessen unterer Teil einen größeren inneren Durchmesser hat als der obere Teil, so dpß eine Innenschulter 16 gebildet wird, die die Aufwärtsbewegung des vergrößerten Teils 14 der Tragstange 13 und damit des Ventilteils 12 begrenzt. Im unteren Teil des Halterohres I5 befindet sich eine Feder 17, deren Federkraft mittels eines Gewindestiftes 18 eingestellt wird, welcher in Figur 1 zur besseren Deutlichkeit herausgenommen gezeigt ist.

Das¹ Halterohr I5 ist im wesentlichen axial im Rohr 10 mittels im axialen Abstand voneinander angeordneten üpeichensternen 19 und 20 befestigt.

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Der Durchmesser des Ventilteils 12 ist größer als der des Rohres 10, und wenn die Strömungsgeschwindigkeit der nach unten (Figur 1) zur Maschine fließenden Luft so groß ist, daß der Druckabfall am Ventilteil 12 eine die resultierende Federkraft der Feder 17 übersteigende, nach unten gerichtete Kraft erzeugt, so bewegt sich das Ventilteil 12 nach unten, bis seine Unterseite das obere Ende des unteren Teils des \k Rohres 10 berührt und sperrt. Venn dies geschieht, so wird der Luftstrom zur Maschine im wesentlichen unterbrochen, und die Maschinengeschwindigkeit sinkt sehr schnell ab, urci die Maschine kommt zum Stillstand. An der Unterseite des Venti¹teils kann ein Ring 21 aus Gummi oder anderem verformbaren Material vorgesehen sein, um einen weiteren Luftstrom zu verhindern.

Soll das Ventilteil 12 auch dann in der Sperrstellung verbleiben, wenn die Maschinengeschwindigkeit verringert worden ist, so kann eine Riegeleinrichtung vorgesehen werden. In Figur 1 enthält die Riegeleinrichtung 22 im oberen Teil des Rohres 10 einen Speichenstern 25, an dem mit einem Ende eine rohrförmige Stange 24 schwenkbar befestigt ist, deren anderes Ende mit einem Hebel 25 verbunden ist. Auf der Stange 2h ist ein Rohr 27 angebracht, das am oberen Ende eine Schulter bzw. einen Flansch 28 aufweist, an welchem eine Druckfeder 29 anliegt.

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Ist das Ventilteil 12 zur Unterbrechung des Luftstroms im Rohr 10 nach unten "->*ep;t worden, so kommen die Stange 24 und der Hebel 25 in eine fluchtende Stellung mit der Verlängerung 26 der TiagdLange Ij5, und das Rohr 27 wird durch die Feder 29 nach unten gedr-Uckt, so daß es durch Umschließen des Hebels 25, der Verlängerung 26 und des unteren Endes der Stange ?4 die fluchtende Stellung erhält. Das Ventilteil 12 wird dadurch in geschlossener Lage gehalten, bis das Rohr 27 p;t«fc^nben wird. Dies kann beispielsweise von Hand über eine entsprechende Zugangsöffnung oder mittels eines mechanischen Gestänges (nicht gezeigt) erreicht werden.

Ist die Maschine so groß, daß die Eintrittsleitung aus Metallplatten hergestellt ist, so besteht die Gefahr, daß nach unterbrechen des Luftstromes das Moment der Maschine zu einem schnellen Absaugen der Luft in der Leitung und damit zu einer Druckverringerung führt. Dieser Druckabfall kann so groß sein, daß sich die Metallplatten der Leitungswände nach innen biegen oder sogar reißen. Um diese Gefahr auszuschalten, kann eine Flasche oder ein Zylinder (nicht gezeigt) mit einem inerten Gas, wie etwa CO₂ oder einem Flammen unterdrückenden Dampf, etwa einem chlorierten Kohlenwasserstoff, mit dem Zufuhrsystem an irgendeiner geeigneten Stelle über ein normalerweise geschlossenes Ventil fnicht gezeigt) verbunden werden. Handelt es sich dabei um ein Tellerventil, so kann es so angeordnet sein,

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daß es sich öffnet, wenn der Druck im Einlaß mindestens unter einen gewählten Wert fällt, welcher größer ujt als o.erjenige Druck, bei dem eine Beschädigung der Zufuhrleitung eintreten kann. Gegebenenfalls kann das Ventil auch durch ein mechanisches, elektrisches oder fluid-betätigtes Signal o^er Gestänge (nicht gezeigt) geöffnet werden, welches von der vorstehend beschriebenen Bewegung des Ventilteils 12 abgeleitet wird. Das öffnen des normalerweise geschlossenen Ventils nach dem Schließen der Zufuhrleitung 10 durch das Ventiltei.¹ 12 kann ü>xf irgendeine Weise bewirkt werden. Eine große Anzahl dieser Lösungen sind dem Fachmann ohne weiteres klar und werden caher nicht mehr beschrieben. Bei kleineren Maschinen kann es auch zweckmäßig sein, die vorstehend beschriebene Anordnung zu wählen, nur um die Einlaßleitung und inofelicherweise die Maschine von brennbaren Dämpfen oder Gasen zu reinigen.

In Figur 2 ist eine andere Form einer Riegeleinrichtung 22a gezeigt, bei der die Verlängerung 26 der Tragstange I3 aus einem kurzen Rohr besteht und bei der eine Stange 3I, die beispielsweise durch einen Speichenstern (nicht gezeigt) im Rohr 10 befestigt ist, sich in die rohrförmige Verlängerung 26 erstreckt. Die Stange J>\ ist mit einem Federriegel J2 versehen, wie er auch bei Schirmen verwendet wird. Ist das Ventilteil in die Sperrstellung bewegt worden, so ist der Faderriegel 32 vom oberen Ende der rohrförmigen Verlängerung 26 freigekommen

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und kann sich unter Federdruck öffnen, so daß die Verlängerung 26 und das Ventilteil 12 in der Sperrstellung gehalten werden.

In den Figuren 3 und 4 ist eine Riegeleinriehtung 22c gezeigt, die der Riegeleinriehtung 22a aus Figur 2 ähnelt, Jedoch ist der Federriegel j52 an der Verlängerung 26 der Tragstange lj> befestigt und kann durch eine Aussparung in dieser herausragon. Wie Figuren J> und 4 zeigen, wird die Verlängerung 26 mit ihrem oberen Ende (wie dargestellt) von einer Bohrung im unteren Ende der Stange Jk aufgenommen, welche zentrisch mittels eines Speichensterns (nicht gezeigt) im Lufteintrittsrohr 10 befestigt ist.

Ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in der Maschine geringer als für den Betrieb bei Maximalgeschwindigkeit erforderlich, so wird das Ventilteil 12 durch den Druck der Feder 17 im Abstand vom oberen Ende des unteren Teils des Rohres 10 gehalten. In dieser Lage des Ventilteils 12 befindet sich der Federriegel J2 in der Bohrung der Stange Jk.

Wenn jedoch die Strömungsgeschwindigkeit die für die Maximalgeschwindigkeit der Maschine erforderliche Geschwindigkeit übersteigt, so bewirkt die dadurch erfolgende Abwärtsbewegung des Ventilteils 12 auf das obere Ende des unteren Teils des Rohres

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eine öffnung des Federriegels 32, wenn dieser das untere Ende der Bohrung in der Stange 34 erreicht (Figur 4). Das Ventilteil 12 ist oann in der Sperrstellung verriegelt.

Das Ventilteil 12 kann von ^and aus der in Figur 4 gezeigten Stellung bewegt worden, wobei Zugang durch eine öffnung 39 im oberen Teil den Rohres 10 möglich ist. Die öffnung 39 ist so groß, daß eine Bedienungsperson hindurchgreifen kann, um den Federriegel 32 in die Bohrung in der Stange J>k- zurückzudrücken, vorauf dann der Druck der Feder 17 das Ventilteil in die Lage gemäß Figur 3 zurückbewegt.

Die öffnung 39 wiru normalerweise von einer umgebenden Buchse 4o geschlossen, und die öffnung kann durch Verschiebung der Buchse 4 entlang dem Rohr 10 und von der Ventilkammer 11 freigemacht werden, oder in der Buchse 4o kann eine öffnung (nicht gezeigt) vorgesehen werden, die durch Drehung der Buchse in fluchtende Stellung mit der öffnung 39 gebracht werden kann.

In Figur 5 weist das Ventilteil 50 zwei Dichtflächoiauf und ist an einer FUhrstange 5I befestigt, die sich zu beiden Seiten des Ventilteils 50 erstreckt, so daß sie an Jedem Ende in FUhrbuchsen 52, 53 gleitet, welche jeweils in Speichensternen 54, 55 in Lei tungsten en 56, 57 zu beiden Seiten des Ventilteils 50 befestigt sind. Eine Feder, die zwischen der oberen

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Führbuchse 53 und einer Befestigungsmutter 59 am oberen Teil der Führstange 5I befestigt ist, übt während ^s Betriebes eine Kraft auf das Ventilteil 50 aus. Das Ventil teil 50 befindet sich in einer Wände 60 aufweisenden Kammer, deren innerer Durchmesser größer ist als der innere Durchmesser der Leitungsteile 56 und 57. Eine Anzahl von Schrauben 61, von denen zwei in Figur 5 gezeigt sind, halten die Teile mittels ringförmiger Flansche 62, 63 am oberen und unteren Leitungsteil .57» 56 zusammen. Im Betrieb bewirkt eine zu hohe Luftströmung durch die Anordnung gemäß Figur 5 e?nc Abwärtsbewegung des Ventilteils 50 auf einen Ventilsitz 64, der einen Teil des Leitungsteils 56 bildet, wodurch im wesentlichen die Luftzufuhr zur Zufuhrleitung der Maschine unterbrochen und die Maschine dadurch angehalten wird. Als Sicherung gegen den Rückstoß in Folge eines Kompressionshubes und ein Anlaufen in umgekehrter Richtung, ist ein Ventilsitz 65 vorgesehen, der von einem hervorstehenden Teil des oberen Rohrteils 57 gebildet wird, so daß bei einem derartigen Rückstoß das Ventilteil in Folge des erhöhten, von unten wirkenden Druckes nach oben bewegt wird und dichtend auf dem Ventilsitz 65 aufliegt, wodurch die Zufuhr oder das Ansaugen von Gasen oder Dämpfen während des Rückwärtslaufes der Maschine verhindert wird.

Es ist im allgemeinen wesentlich, daß die erTindungsgemäße Vorrichtung das Geschwindigkeitsverhalten der zugehörigen

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Maschine nicht negativ beeinflußt. Als allgemeiner Hinweis für die Verwendung von Anordnungen gemäß Figuren 1 bis 5 kann dienen, daß dann das Verhalten der Maschine nicht beeinträchtigt wird, wenn der Durchmesser des Ventilteils 12 od?r 5s) gleich D₁ und der Innendurchmesser der Kammer 11 oder 6o sowie des unteren Leitungsteils 10 oder 50 Dp bzw. P ist und wenn der normale Abstand der Fläche des VentilteüJs vom unteren Ventilsitz (zB 64 in Figur 5) gleich L ist, wobei L mindestens gleich D/4 und D₂ mindestens gleich der Quadrat-

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wurzel aus der Summe von D + D₁ sein muß.

In Figur 6 ist das obere Ende des Lufteintrittsrohres HO mit einem Luftreiniger oder Luftfilter 111 abgedeckt.

Der Luftreiniger 111 hat eine Basis 112, die im wesentlichen luftdicht um das Rohr 110 schließt und einen ringförmigen Wallteil II3 aufweist, in welchem sich eine Schicht 114 schweren Öls befindet. Der Reiniger 111 weist außerdem eine gewölbte Abdeckung 115 auf, die entweder an der Basis 112 oder am Einlaßrohr 110 beispielsweise mittels einer Schraubverbindung 116 befestigt ist. Diese Befestigung ist nicht im einzelnen dargestellt, da sie dem Fachmann geläufig ist. Die Abdeckung II5 hat eine sich nach unten und radial nach innen über den ringförmigen Wallteil Hj5 erstreckende Innenwand 117 mit einem sich nach innen erstreckenden Teil 117a, welcher

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Löcher aufweist und einen Ring 118 aus Drahtgeflecht oder anderem Filtermaterja] trägt. Der sich nach unten erstreckende Teil der Wand 117 beringt 'ich im Abstand von einem entsprechenden sich np.oh üben erstreckenden Teil der Basis 112,

wenn der Reiniger in der richtigen Weise montiert ist, so daß eine ringförmige Öffnung gebildet wird, durch die hindurch Luft in dei: Reiniger- gelangen kann, während der sich radial nach innen erstreckende Teil 117a mit der Basis 112 innen vom wailful ...^ ten Tej 1 113 in luftdichter Berührung ist. Wie dargestellt, κ^ηη >iine ringförmige Dichtung 119 zwischen den inneren Teilen der "and 117a und der Basis 112 vorgesehen werden. Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die von der Maschine angesaugte Luft, die durch das Lufteinlaßrohr HG gelangt, zwischen der äußeren Wand der Basis 112 und der Abdeckung 115 in den Reiniger 111 gelangt und die öl τ schicht 114 im wallförmigen Bereich 113 überstreicht, dann nach oben durch die Löcher aufweisende Wand 117a und das Filtermaterial 118 strömt, bevor sie am oberen Ende in das Lufteinlaßrohr HO eintritt. Der Weg der Luft ist durch Pfeil- · linien A angedeutet.

Im Eintrittsrohr HO ist nahe dem oberen Ende ein Haltespeichenstern 120 angebracht, der beispielsweise mittels Schrauben (nicht gezeigt) befestigt ist,die in Aussparungen oder öffnungen (nicht gezeigt) des Speichensterns 120 und des Rohres 110 einge-

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setzt sind. Der Speichenstern 120 trägt ein senkrechtes zylindrisches Rohr 121, in dem eine Führstaue« 1?2 herauf und herunter bewegt werden kann. Am oberen Ende :'icr >^ührstange befindet sich ein Ventilteil 12^ in For.u eines Kolbens. Zwischen der Unterseite dieses Kolbens 12^ und dem oberen Ende des Rohres 121 ist eine Spiralfeder 124 eingeschlossen, die den Kolben 123 nach oben und vcm oberen Ende de.-. Einlaßrohres 110 wegdrückt. Die Spiralfeder steht unter Druck und die ausgeübte Kraft kann auf irgend;jne zweckmäßige Weise, beispielsweise mittels einer Kontermutter (nicht gezeigt) über oder unter der Feder verändert werden. Die Oberkante 125 des Einlaßrohres HO ist derart geformt, daß sie m\.t der Unterseite des Kolbens 12J zusammen eine im wesentlichen luftdichte Dichtung bildet.

Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 6 ist wie folgt:

Wenn der Druck der Feder richtig eingestellt ist, so bewirkt die in das Einlaßrohr 110 eintretende Luft während des Betriebes der Maschine einen Druckabfall über dem Kolben 12^ und damit eine entsprechend nach unten gerichtete Kraft auf den Kolben. " Ist die Strömungsgeschwindigkeit der Luft im IJohr 110 im wesentlichen gleich der Strömungsgeschwindigkeit, die der ge-

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wünschten Maximalgeschwindigkeit der Maschine entspricht, so reicht der Druckabfall über dem Kolben aus, um ihn gegen den Druck der Feder 124 zu bewegen, bis die Unterseite des Kolbens 123 auf die Oberkante 125 des Einlaßrohres UO drückt, wodvrob eine Abdichtung des Rohres HQ erfolgt und die Maschine wegen fehlender Verbrennungsluft angehalten wird.

Der in Figur 7 gezeigte Luftreiniger 111 weist eine öffnung auf, die durch einen Stutzen 1^0 gebildet wird, welcher den Einlaß für den Luftreiniger 111 und das Lufteintrittsrohr 110 darstellt.

F¹IgUr 8 zielet eine einfache Anpassung des Luftreinigers gemäß Figur 7 zur Steuerung des maximalen Luftstroms durch den Stutzen 130. Im Strömungssteuerventil dieses Ausfünrungsbeispiels werden die gleichen Bauelemente verwendet, wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6, und gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In der Anordnung gemäß Figur 8 bildet die Einlaßöffnung 125 des Stutzens I30 den Ventilsitz, und im Stutzen I30 ist ein Speichenstern 120 befestigt, der ein Führrohr hält, in welchem 3ine Führstange 122 in axialer Richtung des Stutzens bewegt werden kann. Außerhalb des Stutzens befindet sich das Ventilteil , das die Form eines Kolbens hat. Zwischen dem Ventilteil 12j5

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und dem Führrohr 121 ist eine unter Druck stehende Spiralfeder

124 angeordnet. Der Pruck der Feder 124 wird durch Einstellung einer Kontermutter (nicht gezeigt) bestimmt, die entweder zwischen dem Ventiütel.l 123 und der Feder 124 oder zwischen der Feder 124 und ucm Führre-Ί 121 angeordnet werden kann. Die der Einlaßöffrung 125 gegenüberliegende Fläche des Ventilteils 125 i-st mit einem Ring 12^a aus verformbarem Material, beispielsweise Gummi versehen, so daß bei Bewegung des Ventil-.teils 123 gegen den Druck der Feder 124 auf die Eintrittsöffnung

125 in FoI^ Erreiehens des maximalen Wertes des Luftstroms im Stutzen 130 eine entsprechende Dichtung für die Eintrittsöffnung des Luftreinigers :11 erreicht wird, um einen Betrieb der Maschine zu verhindern.

Das im Zusammenhang mit Figur 8 beschriebene Ausführungsbeispiel hat den Vorteil der Einfachheit und ermöglicht eine schnelle Anpassung von Luftreinigern der in Figur 7 gezeigten Art an einen sicheren Betrieb in solcher Umgebung, in der brennbare Dämpfe auftreten können.

Figur 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Abwandlung des Luftreinigers gemäß Figur 7> wobei die in Figur 5 gezeigten Elemente an oder über dem Stutzen 30 in zweckmäßiger, luftdichter- Anordnung befestigt sind.

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Die Betriebsweise der Anordnung gemäß Figur 5 wurde vorstehend bereits beschrieben, und da der Betricl, in Zusammenhang mit einem Luftreiniger gemäß Figur 7 der gi^icne ist, wie in Zusammenhang mit Figur 5 beschrieben, lot es nicht erforderlich/ die Betriebsweise erneut darzustellen.

Die Erfindung wurde vorstehend an Hand von verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben, jedoch kann sie auch bei anderen nicht im einzelnen erwfihrten Aus^ührungsbeispielen verwendet werden, wobei ailc diese Möglichkeiten unter die Erfindung fallen.

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Claims

Ansprüche

( I.J Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der zugeführten Luft bzw. des zugeführten Luft/Brennstoff-Gemisches ermittelt und der Zustrom automatisch unterbrochen wird, wenn die Strömungsgeschwindigkeit mindestens gleich einen.· vorbestimmten Wert ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht brennbares Gas oder ein nicht brennbarer Dampf in die Leitung für die Luft bzw. das Luft/Brennstoff-Gemisch geleitet wird, wenn der Druck in dieser Leitung unter einen vorbestimmten Wert absinkt.
3. Vorrichtung zur·Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einem Leitungsteil, der mindestens einen Teil der Zufuhrleitung

' für die Luft oder das Luft/Brennstoff-Gemisch bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsteil (zB 10) eine auf die Strömungsgeschwindigkeit der durch ihn hindurchtretenden Luft bzw. des durch ihn hindurc betretenden Luft/Brennstoff-Gemisches ansprechende Einrichtung (12, I3, 14, I5, 16, 17) zur Sperrung der Zufuhrleitung (10) beim Erreichen eines vorbestimmten Wertes der Strömungsgeschwindigkeit aufweist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein bewegbares Ventilteil (12) zur Bewegung in eine s, ,-·>■- rste.llung sowie Feder einrichtungen (17) aufweist, die eine das Ventilteil (12) aus der Sperrstellung bewegende Kraft erzeugen,
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil 12 in der Bahn der Luft bzw. des Luft/Brennstoff-Gemisches angeordnet ist, welche bzw. welches der Maschin«=· in? Betrieb zugeführt wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil eine schwenkbar mit dem Leitungsteil verbundene Klappe aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil eine im Leitungsteil im wesentlichen parallel zur Strömungsrichtung der Luft bzw. der Luft/Brennstoff-Gemisches bewegbar befestigte Platte oder einen derart befestigten Kolben aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7# gekennzeichnet durch eine Riegeleinrichtung (zB 22), die das Ventilteil (12) in der Sperretellung festhält.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil(50)zu beiden Seiten eine Dichtfläche aufweist und zwischen einem bezogen auf die Strömungsrichtunf vorderen und einem hinteren Ventilsitz (64, 65) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9» daJurch gekennzeichnet, daß das Ventilteil einen mittleren Durchmesser von D₁ hat und im Leitungsteil in einer Kammer mit einem

j mittleren inneren Durchmesser Dp angeordnet ist, daß der innere Durchmesser des bezogen auf die Strömungsrichtung hinteren Ventilsitzes D und der Abstand zwischen der Dichtungsfläche des Ventilteils und dem Ventilsitz L ist, wenn das Ventilteil in die normalerweise geöffnete Stellung gedrückt

2 2 ^2 ist, wobei L mindestens gleich 0,25D und D₂ S (D +D₁ ) ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche J> bis 10, gekennzeichnet durch eine Quelle für nicht brennbares Gas oder nicht brennbaren Dampf, die über ein normalerweise geschlossenes Ventil mit der Zufuhrleitung verbunden ist, wobei das Ventil bei gesperrtem Strömungsweg oder beim Abfall des Druckes in der Zufuhrleitung unter einen vorbestimmten Wert ö:Tnet, so daß nicht brennbares Gas oder nicht brennbarer Dampf in die Zufuhrleitung gelangt.

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12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsteil ein bezogen auf die Strömungsrichtung vor dem Einlaß der Zufuhrleitung liegender Teil dieser Zufuhrleitung ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsteil lösbar an der Zufuhrleitung für die Luft bzw. das Luft/Brennstoff-Gemisch angebracht ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch I3* dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsteil einen Luftreiniger bzw. einen Luftfilter (lli) enthält, durch den die Luft während des Betriebes der Maschine von einem Eintrittsbereich (IJO) zu einem Austrittsbereich (110) fließt, wobei der Austrittbereich mit der Einlaßleitung für die Maschine verbindbar ISt₁ und daß das Ventilteil und ein entsprechender Ventilsitz am Austrittsbereich angeordnet sind.

15· Vorrichtung nach Anspruch Ij5, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitungsteil einen Luftreiniger bzw. einen Luftfilter aufweist, durch den während des Betriebes der Maschine Luft von einem Eintrittsbereich zu einem Austrittsbereich fließt, wobei der Austrittsbereich an der Lufteintrittsleitung der Maschine anbringbar ist, und daß das Ventilteil und ein entsprechender Ventilsitz am Eintrittsbereich angeordnet sind.

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